集成电路工艺基础复习题

1、将硅单晶棒制成硅片的过程包括哪些工艺？答：包括：切断、滚磨、定晶向、切片、倒角、研磨、腐蚀、抛光、清洗、检验。

2、切片可决定晶片的哪四个参数/答：切片决定了硅片的四个重要参数：晶向、厚度、斜度、翘度和平行度。

3、硅单晶研磨清洗的重要性。

答：硅片清洗的重要性：硅片表面层原子因垂直切片方向的化学键被破坏成为悬挂键，形成表面附近的自由力场，极易吸附各种杂质，如颗粒、有机杂质、无机杂质、金属离子等，造成磨片后的硅片易发生变花发蓝发黑等现象，导致低击穿、管道击穿、光刻产生针孔，金属离子和原子易造成pn结软击穿，漏电流增加，严重影响器件性能与成品率45、什么是低K材料？答：低K材料：介电常数比SiO2低的介质材料46、与Al 布线相比，Cu 布线有何优点？答：铜作为互连材料，其抗电迁移性能比铝好，电阻率低，可以减小引线的宽度和厚度，从而减小分布电容。

4、硅片表面吸附杂质的存在状态有哪些？清洗顺序？答：被吸附杂质的存在状态：分子型、离子型、原子型清洗顺序：去分子－去离子－去原子－去离子水冲洗－烘干、甩干5、硅片研磨及清洗后为什么要进行化学腐蚀，腐蚀的方法有哪些？答：工序目的：去除表面因加工应力而形成的损伤层及污染腐蚀方式：喷淋及浸泡6、CMP（CMP-chemical mechanical polishing）包括哪些过程？答：包括：边缘抛光：分散应力，减少微裂纹，降低位错排与滑移线，降低因碰撞而产生碎片的机会。

表面抛光：粗抛光，细抛光，精抛光7、SiO2按结构特点分为哪些类型？热氧化生长的SiO2属于哪一类？答：二氧化硅按结构特点可将其分为结晶形跟非结晶形，热氧化生长的SiO2为非结晶态。

8、何谓掺杂？答：在一种材料(基质)中，掺入少量其他元素或化合物，以使材料(基质)产生特定的电学、磁学和光学性能，从而具有实际应用价值或特定用途的过程称为掺杂。

9、何谓桥键氧，非桥键氧？它们对SiO2密度有何影响？答：连接两个Si—O四面体的氧原子称桥联氧原子，只与一个四面体连接的氧原子称非桥联氧原子。

集成电路设计基础期末考试复习题1. 摩尔定律的内容：单位⾯积芯⽚上所能容纳的器件数量，每12-18个⽉翻⼀番。

2. 摩尔定律得以保持的途径：特征尺⼨不断缩⼩、增⼤芯⽚⾯积及单元结构的改进。

3. 图形的加⼯是通过光刻和刻蚀⼯艺完成的。

4. 在场区中，防⽌出现寄⽣沟道的措施：⾜够厚的场氧化层、场区注硼、合理的版图。

5. 形成SOI材料的三种主要技术：注氧隔离技术、键合减薄技术、智能剥离技术。

6. 实际的多路器和逆多路器中输⼊和输出⼀般是多位信息，如果对m个n位数据进⾏选择，则需要n位m选⼀多路器。

7. 在氧化层上形成所需要的图形的步骤：甩胶、曝光、显影、刻蚀、去胶。

8. 版图设计规则可以⽤两种形式给出：微⽶规则和⼊规则。

9. 常规CMOS结构的闩锁效应严重地影响电路的可靠性，解决闩锁效应最有效的办法是开发多晶硅技术。

10. 要实现四选⼀多路器，应该⽤2位⼆进制变量组成4个控制信号，控制4个数据的选择。

11. 摩尔分析了集成电路迅速发展的原因，他指出集成度的提⾼主要是三⽅⾯的贡献：特征尺⼨不断缩⼩、芯⽚⾯积不断增⼤、器件和电路结构的不断改进。

12. 缩⼩特征尺⼨的⽬的：使集成电路继续遵循摩尔定律提⾼集成密度；提⾼集成度可以使电⼦设备体积更⼩、速度更⾼、功耗更低；降低单位功能电路的成本，提⾼产品的性能/价格⽐，使产品更具竞争⼒。

13. N阱CMOS主要⼯艺步骤：衬底硅⽚的选择T制作n阱⼧场区氧化⼧制作硅栅⼧形成源、漏区T形成⾦属互连线。

14. 解决双极型晶体管纵向按⽐例缩⼩问题的最佳⽅案之⼀，就是采⽤多晶硅发射极结构，避免发射区离⼦注⼊对硅表⾯的损伤。

15. n输⼊与⾮门设计考虑，根据直流特性设计：Kr=KN/KP=n 3/2；根据瞬态特性设计：Kr=KN/KP=n 。

n输⼊或⾮门设计考虑，根据直流特性设计：Kr=KN/KP=n -3/2；根据瞬态特性设计：Kr= Kr=KN/KP=1/ n.16. CE等⽐例缩⼩定律要求器件的所有⼏何尺⼨，包括横向和纵向尺⼨，都缩⼩k倍；衬底掺杂浓度增⼤K倍；电源电压下降K倍。

一、名词解释（1）化学气相沉积：化学气体或蒸气和晶圆表面的固体产生反应，在表面上以薄膜形式产生固态的副产品，其它的副产品是挥发性的会从表面离开。

（ 2）物理气相沉积：“物理气相沉积” 通常指满意下面三个步骤的一类薄膜生长技术:a.所生长的材料以物理的方式由固体转化为气体 ;b.生长材料的蒸汽经过一个低压区域到达衬底 ;c.蒸汽在衬底表面上凝聚，形成薄膜(3)溅射镀膜：溅射镀膜是利用电场对辉光放电过程中产生出来的带电离子进行加速，使其获得一定的动能后，轰击靶电极，将靶电极的原子溅射出来，沉积到衬底形成薄膜的方法。

（衬(4) 蒸发镀膜：加热蒸发源，使原子或分子从蒸发源表面逸出，形成蒸汽流并入射到硅片底）表面，凝结形成固态薄膜。

(5)替位式扩散：占据晶格位置的外来原子称为替位杂质。

只有当替位杂质的近邻晶格上出现空位，替位杂质才能比较轻易地运动到近邻空位上(6)间隙式扩散：间隙式扩散指间隙式杂质从一个间隙位置运动到相邻的间隙位置。

(7)有限表面源扩散：扩散开始时，表面放入一定量的杂质源，而在以后的扩散过程中不再有杂质加入，此种扩散称为有限源扩散。

(8)恒定表面源扩散：在整个扩散过程中，杂质不断进入硅中，而表面杂质浓度始终保持不变。

(9)横向扩散：由于光刻胶无法承受高温过程，扩散的掩膜都是二氧化硅或氮化硅。

当原子扩散进入硅片，它们向各个方向运动：向硅的内部，横向和重新离开硅片。

假如杂质原子沿硅片表面方向迁移，就发生了横向扩散。

(10)保形覆盖：保形覆盖是指无论衬底表面有什么样的倾斜图形在所有图形的上面都能沉积有相同厚度的薄膜。

二、简述题1、简述两步扩散的含义与目的。

答：为了同时满足对表面浓度、杂质总量以及结深等的要求，实际生产中常采用两步扩散工艺：第一步称为预扩散或预淀积，在较低的温度下，采用恒定表面源扩散方式在硅片表面扩散一层杂质原子，其分布为余误差涵数，目的在于控制扩散杂质总量；第二步称为主扩散或再分布，将表面已沉积杂质的硅片在较高温度下扩散，以控制扩散深度和表面浓度，主扩散的同时也往往进行氧化。

集成电路技术集成电路工艺原理试卷（练习题库）1、用来做芯片的高纯硅被称为（），英文简称（），有时也被称为（）。

2、单晶硅生长常用（）和（）两种生长方式，生长后的单晶硅被称为（）。

3、晶圆的英文是（），其常用的材料是（）和（）。

4、晶圆制备的九个工艺步骤分别是（）、整型、（）、磨片倒角、刻蚀、（）、清洗、检查和包装。

5、从半导体制造来讲，晶圆中用的最广的晶体平面的密勒符号是（）、O 和（）。

6、CZ直拉法生长单晶硅是把（）变为（）并且（）的固体硅锭。

7、CZ直拉法的目的是（）。

8、影响CZ直拉法的两个主要参数是O和（）。

9、晶圆制备中的整型处理包括（）、（）和（）。

10、制备半导体级硅的过程：1、（）；2、（）；3、O011、热氧化工艺的基本传输到芯片的不同部分。

77、多层金属化指用来连接硅片上高密度堆积器件的那些金属层。

78、阻挡层金属是淀积金属或金属塞，其作用是增加上下层材料的附着。

79、关键层是指那些线条宽度被刻蚀为器件特征尺寸的金属层。

80、传统互连金属线的材料是铝，即将取代它的金属材料是铜。

81、溅射是个化学过程，而非物理过程。

82、表面起伏的硅片进行平坦化处理，主要采用将低处填平的方法。

83、化学机械平坦化，简称CMP,它是一种表面全局平坦化技术。

84、平滑是一种平坦化类型，它只能使台阶角度圆滑和侧壁倾斜，但高度没有显著变化。

85、反刻是一种传统的平坦化技术，它能够实现全局平坦化。

86、电机电流终点检测不适合用作层间介质的化学机械平坦化。

87、在CMP为零的转换器。

133、CD是指硅片上的最小特征尺寸。

134、集成电路制造就是在硅片上执行一系列复杂的化学或者物理操作。

简而言之，这些操作可以分为四大基本类：薄膜135、人员持续不断地进出净化间，是净化间沾污的最大来源。

136、硅片制造厂可分为六个的区域，各个区域的照明都采用同一种光源以达到标准化。

137、世界上第一块集成电路是用硅半导体材料作为衬底制造的。

一、填空题（30分=1分*30）10题/章晶圆制备1．用来做芯片的高纯硅被称为（半导体级硅），英文简称（GSG ），有时也被称为（电子级硅）。

2．单晶硅生长常用（CZ法）和（区熔法）两种生长方式，生长后的单晶硅被称为（硅锭）。

3．晶圆的英文是（wafer ），其常用的材料是（硅）和（锗）。

4．晶圆制备的九个工艺步骤分别是（单晶生长）、整型、（切片）、磨片倒角、刻蚀、（抛光）、清洗、检查和包装。

5．从半导体制造来讲，晶圆中用的最广的晶体平面的密勒符号是（100 ）、（110 ）和（111 ）。

6．CZ直拉法生长单晶硅是把（融化了的半导体级硅液体）变为（有正确晶向的）并且（被掺杂成p型或n型）的固体硅锭。

7．CZ直拉法的目的是（实现均匀掺杂的同时并且复制仔晶的结构，得到合适的硅锭直径并且限制杂质引入到硅中）。

影响CZ直拉法的两个主要参数是（拉伸速率）和（晶体旋转速率）。

8．晶圆制备中的整型处理包括（去掉两端）、（径向研磨）和（硅片定位边和定位槽）。

9．制备半导体级硅的过程：1（制备工业硅）；2（生长硅单晶）；3（提纯）。

氧化10．二氧化硅按结构可分为（）和（）或（）。

11．热氧化工艺的基本设备有三种：（卧式炉）、（立式炉）和（快速热处理炉）。

12．根据氧化剂的不同，热氧化可分为（干氧氧化）、（湿氧氧化）和（水汽氧化）。

13．用于热工艺的立式炉的主要控制系统分为五部分：（工艺腔）、（硅片传输系统）、气体分配系统、尾气系统和（温控系统）。

14．选择性氧化常见的有（局部氧化）和（浅槽隔离），其英语缩略语分别为LOCOS和（STI ）。

15．列出热氧化物在硅片制造的4种用途：（掺杂阻挡）、（表面钝化）、场氧化层和（金属层间介质）。

16．可在高温设备中进行的五种工艺分别是（氧化）、（扩散）、（）、退火和合金。

17．硅片上的氧化物主要通过（热生长）和（淀积）的方法产生，由于硅片表面非常平整，使得产生的氧化物主要为层状结构，所以又称为（薄膜）。

集成电路设计复习题绪论1．画出集成电路设计与制造的主要流程框架。

2．集成电路分类情况如何？集成电路设计1．层次化、结构化设计概念，集成电路设计域和设计层次2．什么是集成电路设计？集成电路设计流程。

（三个设计步骤：系统功能设计逻辑和电路设计版图设计）3．模拟电路和数字电路设计各自的特点和流程4．版图验证和检查包括哪些内容？如何实现？5．版图设计规则的概念，主要内容以及表示方法。

为什么需要指定版图设计规则？6．集成电路设计方法分类？（全定制、半定制、PLD）7．标准单元/门阵列的概念，优点/缺点，设计流程8．PLD设计方法的特点，FPGA/CPLD的概念9．试述门阵列和标准单元设计方法的概念和它们之间的异同点。

10．标准单元库中的单元的主要描述形式有哪些？分别在IC设计的什么阶段应用？11．集成电路的可测性设计是指什么？Soc设计复习题1.什么是SoC？2.SoC设计的发展趋势及面临的挑战？3.SoC设计的特点?4.SoC设计与传统的ASIC设计最大的不同是什么？5.什么是软硬件协同设计？6.常用的可测性设计方法有哪些？7. IP的基本概念和IP分类8.什么是可综合RTL代码?9.么是同步电路，什么是异步电路，各有什么特点？10.逻辑综合的概念。

11.什么是触发器的建立时间（Setup Time），试画图进行说明。

12.什么是触发器的保持时间（Hold Time），试画图进行说明。

13. 什么是验证，什么是测试，两者有何区别？14.试画图简要说明扫描测试原理。

绪论1、 画出集成电路设计与制造的主要流程框架。

2、集成电路分类情况如何？集成电路设计1． 层次化、结构化设计概念，集成电路设计域和设计层次分层分级设计和模块化设计．将一个复杂的集成电路系统的设计问题分解为复杂性较低的设计级别，⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧按应用领域分类数字模拟混合电路非线性电路线性电路模拟电路时序逻辑电路组合逻辑电路数字电路按功能分类GSI ULSI VLSI LSI MSI SSI 按规模分类薄膜混合集成电路厚膜混合集成电路混合集成电路B iCMOS B iMOS 型B iMOS CMOS NMOS PMOS 型MOS双极型单片集成电路按结构分类集成电路这个级别可以再分解到复杂性更低的设计级别；这样的分解一直继续到使最终的设计级别的复杂性足够低，也就是说，能相当容易地由这一级设计出的单元逐级组织起复杂的系统。

集成电路工艺原理相关试题一、选择题1.集成电路工艺的发展历经了以下哪几个阶段？ A. 自由扩散阶段、光刻成型阶段、微影速度阶段 B. 预扩散台阶、纳米光刻阶段、电子束曝光阶段C. 扩散二极管阶段、光刻馏分阶段、微影速度阶段 D. 电子束曝光阶段、分子束曝光阶段、纳米光刻阶段2.下列哪种是集成电路工艺中常用的掩模技术？ A. 仰视照相法 B. 紫外光刻法 C. 照相法 D. 磁控溅射法3.集成电路工艺中的光刻成像的基本过程包括哪些步骤？ A. 刻蚀、扫描、照射 B. 曝光、显影、清洗 C. 感光、曝光、显影 D. 感光、曝光、刻蚀4.下列哪种材料不适合用于集成电路的制作？ A. 硅 B. 铝 C. 铜 D. 锡5.集成电路工艺中的扩散过程是指什么？ A. 材料中杂质的扩散 B. 将电路图案转移到硅片上的象限 C. 利用高温使材料的原子迁移 D. 利用光照使光刻胶产生化学反应二、填空题1.集成电路工艺中，常用的曝光技术是将光照射在待制作电路上，通过光刻胶对光进行控制，达到光刻胶的显影，从而得到所需的图形。

2.集成电路工艺中，光刻胶的主要组成是聚合物和光敏剂。

3.集成电路中的 MOSFET 制作过程中，常用的氧化物层材料是SiO2。

4.集成电路中，扩散过程会引入适量的杂质，以改变材料的导电性能。

5.集成电路工艺中，常用的金属导线材料是铝。

三、简答题1.请简要介绍集成电路工艺中的光刻成像过程。

光刻成像是集成电路工艺中常用的掩模技术之一，其基本过程包括：–感光：在待制作电路表面涂上一层光刻胶，将器件图形的反转图案转移到光刻胶上。

–曝光：将待制作电路与光刻胶一起暴露在紫外光下，通过光刻胶中的光敏剂吸收光能而发生化学反应，使得光刻胶的物理和化学性质发生变化，在胶层上形成图形。

–显影：通过将光刻胶浸泡在显影液中，溶解未暴露于光的部分，得到所需的图形。

2.集成电路中的扩散过程是指什么？请简要描述扩散过程的基本原理。

电子与通信技术：集成电路工艺原理考试资料（题库版）1、问答题简述引线框架材料？正确答案：引线框架作为集成电路的芯片载体，是一种借助于键合材料（金丝、铝丝、铜丝）实现芯片内部电路引出端与外引线的电气连接，形成电气回路的关（江南博哥）键结构件，它起到了和外部导线连接的桥梁作用。

引线框架材料的要求为：热匹配，良好的机械性能，导电、导热性能好，使用过程无相变，材料中杂质少，低价，加工特性和二次性能好。

2、问答题简述MCM的概念、分类与特性？正确答案：概念：将多块半导体裸芯片组装在一块布线基板上的一种封装。

分类：MCM-L是采用片状多层基板的MCM、MCM-C是采用多层陶瓷基板的MCM、MCM-D是采用薄膜技术的MCM。

特性：尺寸小、技术集成度高、数据速度和信号质量高、可靠性高、成本低、PCB板设计简化、提高圆片利用率、降低投资风险。

可大幅度提高电路连线密度，增加封装效率；可完成轻、薄、短、小的封装设计；封装的可靠性提升。

3、问答题矩形片式电阻由哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？正确答案：基板：基板要具有良好的电绝G8P-1A4PDC12缘性、导热性和机械强度高等特征。

一般基板的材科多采用高纯度的（96%）AL203陶瓷。

其工艺要求表面平整、划线准确，以确保电阻、电极浆料印制到位。

电极：片式电阻器一般都采用三层电极结构，最内层的是内层电极，它是连接电阻体位于中间层的是中间电极，它是镀镍（Ni）层，也被称为阻挡层，其主要作用是提高电阻器在焊接时的耐热性，避免造成内层电极被溶蚀。

位于最外层的是外层电极，它也被称为可焊层，该层除了使电极具有良好的可焊性外，还可以起到延长电极保存期的作用。

通常，外层电极采用锡一铅（S。

-PB.合金电镀而成。

电阻膜：电阻膜是采用具有一定电阻率的电阻浆料印制在陶瓷基板上，然后再经过烧结而成的厚膜电阻。

保护层：保护层位于电阻膜的外部，主要起保护作用。

它通常可以细分为封包玻璃保护膜、玻璃釉涂层和标志玻璃层。

集成电路设计复习题（部分）相关说明：（1）这只是部分内容，但基本可以保证大家通过考试；（2）请大家利用这个周末的时间好好复习，希望大家最好都能记住；（3）最后强调一下：因为最后一周是考试周，学校考场纪律会比较严格，巡考的老师和领导会比较多，大家最好不要带纸条到考场！也就是说，之前的允许大家打小抄的说法基本作废！该花的时间还是要花的！祝大家考试顺利！1、集成电路的发展遵循了什么定律？简述集成电路设计流程。

说明版图设计在整个集成电路设计中所起的作用。

2、（1）集成电路设计方法的种类主要有哪些？（2）名词解释：ASIC、SOC、DSP、HDL等常见缩写3、（1）描述多晶硅在CMOS工艺中所起的基本作用。

（2）假定某材料的方块电阻值为10 Ω，电阻的长度为30 μm，宽度为10 μm，该电阻阻值为多少？如果其他条件不变，长度变为25 μm，则该电阻的阻值又是多少？4、SOI材料是怎样形成的，有何特点？肖特基接触和欧姆型接触各有什么特点？5、讨论半导体工艺中掺杂的作用，举出两种掺杂方法，并比较其优缺点。

6、写出晶体外延的意义，列出三种外延生长方法，并说明各自的优缺点。

给出光刻的作用，光刻有哪两种曝光方式。

7、简述双阱CMOS工艺的基本工艺流程。

8、（1）MOSFET的饱和电流主要取决于哪些参数？（2）什么是MOS器件的体效应？请指出（3）版图中有源区接触孔、多晶硅接触孔和通孔的作用各是什么？8、讨论MOSFET的基本结构。

讨论MOSFET的阈值电压及其影响因素。

9、画出电阻的高频等效电路。

集成电路电路级模拟的标准工具是什么软件，能进行哪些性能分析？10、信号线的版图设计准则有哪些？集成电路封装工艺基本流程有哪些？11、（1）版图设计规则中的基本几何关系主要包括哪几种，试画图说明？（2）电源线的版图设计准则有哪些？（3）某电阻需要通过100微安电流，该电阻宽2微米，如果它的电流密度值为0.12毫安/微米，试通过计算判断该电阻能否可靠工作。